变频器入门使用技巧

1、近年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能，高效率、高功率因数和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。什么是变频器？变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。1、电压源型与电流源型高压变频器的区别。变频器的主电路大体上

2、可分为两类：电压源型和电流源型。电压源型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波元件是电容；电流源型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波元件是电感。2、为什么变频器的输出电压与频率成比例的改变？异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过的电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，电机电流增大，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器的输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免磁饱和现象的产生。这就是VVVF的定义。这里的电压指的是电机的线电压或者相电压的有效值。3、电动机使用工频电源驱动时

3、，电压下降则电流增加；对于变频器驱动，如果频率下降时电压也下降，那么电流是否增加？频率下降(低速)时,如果输出相同的功率,则电流增加，但在转矩一定的条件下,电流几乎不变。4、采用变频器运转时，电机的起动电流、起动转矩怎样？采用变频器运转，随着电机的加速相应提高频率和电压，起动电流被限制在150%额定电流以下(根据机种不同，为125%200%)。用工频电源直接起动时，起动电流为67倍，因此，将产生机械电气上的冲击。采用变频器传动可以平滑地起动(起动时间变长)。起动电流为额定电流的1.21.5倍，起动转矩为70%120%额定转矩；对于带有转矩自动增强功能的变频器，起动转矩为100%以上，可以带全负

4、载起动。5、V/f模式是什么意思？频率下降时电压V也成比例下降，这个问题已在回答4说明。保持V/f比恒定控制是异步电机变频调速的最基本的控制方式，它在控制电机的电源频率变化的同时控制变频器输出的电压，并使二者之比V/f为恒定，从而使电机的磁通保持恒定。在电机额定运行情况下，电机的定子电阻和漏抗的电压降比较小，电机的端电压和电机的感应电势近似相等。V/f比恒定控制存在的主要问题是低速性能较差。其原因一是低速时异步电机定子电阻电压降所占比例变大，已不能忽略，不能再认为定子电压和电机感应电势近似相等，仍按V/f比一定控制已不能保持电机磁通恒定。电机磁通的减小必然造成电机的电磁转矩减小；另外变频器功率

5、器件的死区时间也是影响电机低速性能的重要原因，死区时间造成电压下降同时还会引起转矩脉动，在一定条件下还会引起转速、电流的振荡。V/f比恒定控制常用于通用变频器上。这类变频器主要用于风机、水泵的调速功能，以及对调速范围要求不高的场合。V/f比恒定控制的突出优点是可以进行电机的开环速度控制。6、按比例地改V和f时，电机的转矩如何变化？频率下降时完全成比例地降低电压，那么由于交流阻抗变小而电阻不变，将造成在低速下产生的转矩有减小的倾向。因此，在低频时给定V/f,要使输出电压提高一些,以便获得一定的起动转矩,这种补偿称增强起动。可以采用各种方法实现,有自动进行的方法、选择V/f模式或调整电位器等方法。

6、7、所谓开环是什么意思？给所使用的电机装设速度传感器，将实际转速反馈给控制装置进行控制的，称为“闭环”，不用速度传感器运转的就叫作“开环”，通用变频器多为开环方式。8、高压变频器自身的保护功能输出过载、输出过流、电网过电压、电网欠电压、电网失电、直流母线过电压、直流母线欠电压、变压器过热、缺相、控制电源掉电、驱动故障、功率器件过热、散热风机故障、外部给定掉线、接地故障、光纤故障等等。9、PWM和PAM的不同点是什么？PWM是英文Pulse Width Modulation(脉冲宽度调制)缩写，按一定规律改变脉冲列的脉冲宽度，以调节输出量和波形的一种调值方式。PAM是英文Pulse Amplit

7、ude Modulation(脉冲幅度调制)缩写，是按一定规律改变脉冲列的脉冲幅度，以调节输出量值和波形的一种调制方式。变频器的使用学习心得我这个小学徒刚刚开始接触变频器，知识是一穷二白，最近在网站上看了一些文章，其中有个网站上有个网络期刊变频器世界，个人感觉比较好，其中有个专题叫做变频调速讲座的，讲的很是通俗易懂(我不是电气专业的）。接下来写写最基本的体会，可能很肤浅，贻笑大方了，呵呵！关于变频器的应用场合，主要应用于高速场合的三相异步电动机，作用包括：安全快速的起停电机，调节电机转速。变频器可以通过变频器的控制面板控制，也可以通过plc控制(这也是我愿来很想了解却不知如何下手的，其实很简单

8、，只需用开关触点把变频器的相应端子和公共端(COM)之间联接起来，即可进行相应的操作了。因为所接受的是外部开关的信号，称为开关量输入。在电机工频启动过程中，在接通电源瞬间，同步转速高达1500r/min，转子绕组与旋转磁场的相对速度很高，故转子电动势和电流很高，从而定子电流很大，可达额定电流的(47)倍，从机械特性上看，则在整个起动过程中，动态转矩TJ很大，故起动时间越短，起动过程中的机械冲击越大；采用变频调速后，可通过降低起动时的频率来减小起动电流。降速过程中，正常运行时，电动机的实际转速总是低于同步转速的，设为1440r/min。这时，转子绕组反方向(与旋转磁场方向相反)切割旋转磁场，转子

9、电流和转子绕组所受电磁力的方向与磁场的旋转方向相同的，从而带动转子旋转。在频率刚下降的瞬间，由于惯性原因，转子的转速仍为1440r/min，但旋转磁场的转速却已经下降了。从而，转子绕组变成为正方向切割旋转磁场了，从而转子电动势和电流等都与原来相反，电动机变成了发电机，处于再生制动状态，从能量平衡的观点看，则降速过程是拖动系统释放动能的过程，所释放的动能转换成了再生电能。电动机在再生状态下发出的电能，经逆变管旁边的反并联二极管VD7VD12全波整流后，反馈至直流电路，使直流电压上升，称为泵升电压。如果直流电压过高，将会损坏整流和逆变模块。因此，当直流电压升高到一定限值时，必须使跳闸。采用变频器后

10、，也可通过设置减速时间来减小电压峰值，防止损害电机。停机方式主要有：减速停机:即按照用户预置的降速时间减速并停机;自由制动:变频器的逆变管封锁，没有任何输出，使电动机处于切断电源后的自由制动状态;减速停机加直流制动:即先按照降速时间减速到一定频率，然后进行直流制动并停机。负载改变时：1) 变动负载中U/f比的设定对于转矩变化较大的负载，在采用V/F控制方式时，正确地设定U/f比是十分重要的。毫无疑问，人们首先关心的是:低频时电动机能否带得动最重的负载？因而容易把U/f比设定得较大。然而，图2-27所示的曲线表明，如U/f比过大，则空载时容易跳闸。因此，调试时，U/f比宜由小逐渐加大，每加大一档

11、，观察能否带得动重负载？及至能带动时，还应反过来观察空载时会不会跳闸？一直到在低频运行时，既能带得动重负载，又不会空载跳闸时为止。2) 二次方律负载的U/f比设定二次方律负载在低速时，负载的阻转矩甚小，如果变频器的U/f比由于某种原因而设定得较大时，有可能因此而跳闸。因此，应将U/f比设定得尽量地小，以利于节能。 (5) 准确预置U/f比举例1) 风机风机属于二次方律负载，在低转速(频率较低)运行时，负载的阻转矩很小。即使不进行补偿，负载转矩也比电动机的有效转矩小得多。针对这类负载，变频器专门设置了若干根“负补偿线”；2) 带式输送机带式输送机属于恒转矩负载。输送煤碳或石料的传输带，在运行过程

12、中，其负载轻重虽略有变化，但总体上说，可以认为，负载的阻转矩是基本不变的；(1) 转差补偿的目的由异步电动机的自然机械特性可知，当负载的阻转矩从轻载(TLTM0)增大到额定值(TLTMN)的过程中，拖动系统的转速是有所下降的。转差补偿的目的，是使拖动系统的转速基本不变(nM2n02)，从而得到较硬的机械特性。(2) 转差补偿的方法当负载增加，转速下降时，通过适当提高变频器的输出频率，使电动机因转差而降低了的转速得到补偿。例如，当负载转矩为TLN(TMN)时，通过预置“转差补偿”，适当提高变频器的输出频率，使电动机的同步转速从n02上升至n02，而拖动系统的工作点则从Q2上升至Q2。使拖动系统的

13、转速与原来给定的同步转速n02基本相。巧妙进行变频器的选择方法通用变频器的选择包括变频器的型式选择和容量选择两个方面。其总的原则是首先保证可靠地实现工艺要求，再尽可能节省资金。根据控制功能可将通用变频器分为三种类型：普通功能型U/f控制变频器、具有转矩控制功能的高性能型U/f控制变频器（也称无跳闸变频器）和矢量控制高性能型变频器。变频器类型的选择要根据负载的要求进行。对于风机、泵类等平方转矩，低速下负载转矩较小，通常可选择普通功能型的变频器。对于恒转矩类负载或有较高静态转速精度要求的机械采用具有转矩控制功能的高功能型变频器则是比较理想的。因为这种变频器低速转矩大，静态机械特性硬度大，不怕负载冲

14、击，具有挖土机特性。日本富士公司的FRENIC5000G7/P7、G9/P9、三肯公司的SAMCO-L系列属于此类。也有采用普通功能型变频器的例子。为了实现大调速比的恒转矩调速，常采用加大变频器容量的办法。对于要求精度高、动态性能好、响应快的生产机械（如造纸机械、轧钢机等），应采用矢量控制高功能型通用变频器。安川公司的VS-616G5系列、西门子公司的6SET系列变频器属于此类。大多数变频器容量可从三个角度表述：额定电流、可用电动机功率和额定容量。其中后两项，变频器生产厂家由本国或本公司生产的标准电动机给出，或随变频器输出电压而降低，都很难确切表达变频器的能力。选择变频器时，只有变频器的额定电

15、流是一个反映半导体变频装置负载能力的关键量。负载电流不超过变频器额定电流是选择变频器容量的基本原则。需要着重指出的是，确定变频器容量前应仔细了解设备的工艺情况及电动机参数，例如潜水电泵、绕线转子电动机的额定电流要大于普通笼形异步电动机额定电流，冶金工业常用的辑道用电动机不仅额定电流大很多，同时它允许短时处于堵转工作状态，且辘道传动大多是多电动机传动。应保证在无故障状态下负载总电流均不允许超过变频器的额定电流。变频器应用随笔运行方式:有的变频器不能直接用面板控制起/停,须将控制端子的正转或反转连通,即先用端子确定其电机转向,再用面板控制起/停.变频器驱动变极电机时,按高速接法连接,然后调速运行.

16、用较低速度运行的,也可按中速接法.对于三相角接220V的小功率电机,换用变频器时,可将电机接成星形,则直接可用380V的变频器驱动了.其输出功率不变.比采用降低变频器输出电压的方式,优越得多.在电源容量数倍于变频器容量时,会使输入电流的谐波成分增大.整流二极管及电容的损耗增大易损坏,须加装输入电抗器.在输入侧加装电抗器,能提高功率因数,减轻三相电流不平衡的影响,且对防雷击有一定的效果.加装输出电抗器,可改善电流波形,降低电机运行噪声.节电效果有所提高.现场仪表有干扰时,调低变频器的载波频率,应能改善或消除.大功率电机的载波频率要适度调低.起动困难时,除转短提升起动曲线的调整外,可降低载波频率试

17、之.对运转惯性大而又对停车时间有要求的,须加装制动(刹车)单元和制动电阻.参数上应调为减速停车.驱动潜水泵电机时,因其额定电流较一般电动机大,需选用功率大一档的变频器.变频器单机用做恒压供水控制时,可采用减速停机方式,类似于软停机,以避免水锤效应的产生.但一拖几或工频旁路时,停机方式应为自由停车.否则在运行中切换,由电机绕组产生的反电势易使接触器跳火,冲击变频器的逆变模块.对转矩提升参数的设置,应试验和慎重为之.调整过高时,即低频率时电机端电机过高,使电机绕组过励产生磁饱合现象,使转矩大为减小,电机发出嗡嗡声,但不能转动,测量输出电流大幅度增加,易跳OC故障.遇有此类状况,将转矩提升的参数变小

18、,往往能解决.须更改参数时,但修改不了,可能已进行了参数保护的设置或因某种原因,限制了该功能的设置,可设置相关参数取消参数保护,也可直接进行参数初始化操作.对粉尘较严重的使用场所,需督促使用方,定期清扫和吹尘,并采取一定的防尘措施.对小功率变频器(1kW以下)接线时应注意,最好先看一下铭牌的电压级别标注,为220V或380V.如为220V的,电源输入往往也是三个端子:R,S,T,应接入一根火线和一根零线.误接入三相380V时,上电即会损坏变频器.不少用户吃过这个亏. 希望变频器厂家,在端子上能注明.变频器的电源引入,一般用一只空气断路器即可.当接入接触器时,只用作保护时跳闸.不可用此接触器的通

19、断来进行起/停操作,应用端子或面板来控制.当用接触器的通断来进行起/停操作时,造成变频器内的储能电容反复充放电,会缩短电容器的寿命和对整流模块造成冲击.信号屏蔽线,采取一端接地的方式,两端接地会导致环流的产生,引入干扰.易落雷地区,须在变频器的进线附近,安装避雷器, 并就近可靠接地,以预防雷击的发生.变频器均是按四极电机的额定电流设计的,应用于极数较增多的电动机时,因电机的额定电流较大,须加大变频器的功率容量.由于变频器的输出线路中,有高频泄露电流,故电机外壳或控制柜外壳有麻手现象,须将此两者可靠接地.不能用普通带漏电保护的断路器做为电源开关.必须加装漏电保护开关的,须加装变频器专用的.或用隔

20、离变压器来进行电源隔离,以避免漏电开关的跳闸.另外,降低载波频率,也能有效减小漏电流值.变频器的电源引入,要采用空气断路器,不应采用熔断器,当一相熔断器熔断或接触不良时,易造成缺相运行,对变频器和电动机均不利.测量变频器的输入电流,很少有达到较高平衡度的,因整流器件的参数差异或导线线径的差异,会造成较大的输入电流的差异,根据经验,不平衡度在30%以内,甚至稍大一点,可认为正常.使用工频电源电动机能工作,但用变频器后,却频繁跳闸,如OC故障.这是电机绕组的绝缘已存在薄弱环节,但在工频正弦交流电压下,尚未进入绝缘击穿状态.变频器的输出电流虽近似于正弦波,但其输出电压波形为几十kHz的高频脉冲列,将

21、引发较高的感生尖脉冲电压,使电机绕组易发生匝间短路或处于半击穿状态,产生瞬态故障电流的幅值,引起故障停机.控制系统中变频与工频切换注意事项变频-工频切换时，出现变频炸机，出现空开跳闸，由此出现了各种解释，使变频-工频切换成为一个是忽难以逾越的门槛。例如，有人说“必须保证变频器输出的相序和工频相序一致，这样才有可能切入”等等。如果变频器输出的相序和工频真的相序一致时，变频-工频切换时变频照样炸机、空开照样跳闸。显然原因绝不是因为什么相序、相位等。我告诉你一个简单的方法，你用电压表测量变频器输出端与工频相线间的电压，不管你怎么调整变频器输出的相序、相位或其它，测量结果都是工频380V线电压。变频器

22、输出端与工频相线间的电压是工频380V线电压，你能直接进行变频-工频切换吗？直接切换能不炸机、跳闸吗？所以变频-工频切换的技术秘诀就是变频器的输出端与工频不能短接，只要保证变频器的输出端与工频不会短接，那你的方法一定能保证切换成功。怎么保证变频器的输出端与工频不短接呢？方法很简单，你用一个接触器1断开变频器输出与电动机的连接，再用一个接触器2接通工频与电动机，用接触器1的常闭触点去接通接触器2的电磁线圈，即接触器1和接触器2一定要互锁。这样就保证了变频器的输出端与工频不可能短接，你的切换就再也不会炸机、跳闸了。操作注意事项： 1、要切换工频的电机，停车方式设定为自由停车，切忌不能软停车； PL

23、C资料网2、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制停止按钮与变频器停车按钮为同一复合按钮，即按停车时，变频器停车随之接触器线圈断电切断电机与变频器的连接；3、从变频器输出端切断电机的接触器，其控制启动按钮与变频器启动按钮联锁，即启动接触器接通电机后，变频方可启动；4、电动机接入工频的接触器，其线圈控制回路由变频器输出端切断电机的接触器的常闭触点控制，保证变频器输出端切断电机后接入工频；5、如果切换过程迅速准确，即电机脱离电源惯性运行的时间越短，转速下降越少，越不存在“冲击”，既电机在额定电流下切换；6、这里要注意电动机接入工频的相序要保证电机切换后转向一致！7、工频到电机应设一隔离断路器； “

24、切换400KW的电机，高压侧都跳闸”1、看来大家对大功率电机切换工频存在疑虑；2、这里担心电机惯性运动期间发电，大可不必，但是什么原因造成跳闸？3、有两个问题值得考虑，一个是大电机脱离电源后，绕组由于分布电容还存在静电电压，切换时出现操作过电压；4、另一个就是，电机还没有完全脱离变频器（例如电弧还没有熄灭），工频过早完成切换，形成工频短路；5、解决的办法是，首先让变频自由停车，电机再脱离变频器，然后再切换到工频，就可以排出以上原因造成的切换跳闸；6、一定要控制好时间差！变频与工频的切换，用PLC控制切换过程时，切换的秘诀是变频自由停车到切除电机要有0.1秒的延时，由电机从变频切除到工频接通要有

25、0.20.4秒的延时，整个过程最多0.5秒完成；变频器参数在实际应用中的调试一 加减速时间加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。加速时间设定要求：将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸。加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减

26、速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。二 转矩提升又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V增大的方法。设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使电动机加速顺利进行。如采用手动补偿时，根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现电动机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。三 电子热过载保护本功能为保护电动机过热而设置，它是变频器内CPU根据运转电流值和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保

27、护。本功能只适用于“一拖一”场合，而在“一拖多”时，则应在各台电动机上加装热继电器。电子热保护设定值(%)=电动机额定电流(A)/变频器额定输出电流(A)>×100%。四 频率限制即变频器输出频率的上、下限幅值。频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防损坏设备的一种保护功能。在应用中按实际情况设定即可。此功能还可作限速使用，如有的皮带输送机，由于输送物料不太多，为减少机械和皮带的磨损，可采用变频器驱动，并将变频器上限频率设定为某一频率值，这样就可使皮带输送机运行在一个固定、较低的工作速度上。五 偏置频率有的又叫偏差频率或频率偏差设定。其

28、用途是当频率由外部模拟信号(电压或电流)进行设定时，可用此功能调整频率设定信号最低时输出频率的高低，如图1。有的变频器当频率设定信号为0%时，偏差值可作用在0fmax范围内，有的变频器(如明电舍、三垦)还可对偏置极性进行设定。如在调试中当频率设定信号为0%时，变频器输出频率不为0Hz，而为xHz，则此时将偏置频率设定为负的xHz即可使变频器输出频率为0Hz。六 频率设定信号增益此功能仅在用外部模拟信号设定频率时才有效。它是用来弥补外部设定信号电压与变频器内电压(+10v)的不一致问题；同时方便模拟设定信号电压的选择，设定时，当模拟输入信号为最大时(如10v、5v或20mA)，求出可输出f/V图

29、形的频率百分数并以此为参数进行设定即可；如外部设定信号为05v时，若变频器输出频率为050Hz，则将增益信号设定为200%即可。七 转矩限制可分为驱动转矩限制和制动转矩限制两种。它是根据变频器输出电压和电流值，经CPU进行转矩计算，其可对加减速和恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。转矩限制功能可实现自动加速和减速控制。假设加减速时间小于负载惯量时间时，也能保证电动机按照转矩设定值自动加速和减速。驱动转矩功能提供了强大的起动转矩，在稳态运转时，转矩功能将控制电动机转差，而将电动机转矩限制在最大设定值内，当负载转矩突然增大时，甚至在加速时间设定过短时，也不会引起变频器跳闸。在加速时间设定过短时

30、，电动机转矩也不会超过最大设定值。驱动转矩大对起动有利，以设置为80100%较妥。制动转矩设定数值越小，其制动力越大，适合急加减速的场合，如制动转矩设定数值设置过大会出现过压报警现象。如制动转矩设定为0%，可使加到主电容器的再生总量接近于0，从而使电动机在减速时，不使用制动电阻也能减速至停转而不会跳闸。但在有的负载上，如制动转矩设定为0%时，减速时会出现短暂空转现象，造成变频器反复起动，电流大幅度波动，严重时会使变频器跳闸，应引起注意。八 加减速模式选择又叫加减速曲线选择。一般变频器有线性、非线性和S三种曲线，通常大多选择线性曲线；非线性曲线适用于变转矩负载，如风机等；S曲线适用于恒转矩负载，

31、其加减速变化较为缓慢。设定时可根据负载转矩特性，选择相应曲线，但也有例外，笔者在调试一台锅炉引风机的变频器时，先将加减速曲线选择非线性曲线，一起动运转变频器就跳闸，调整改变许多参数无效果，后改为S曲线后就正常了。究其原因是：起动前引风机由于烟道烟气流动而自行转动，且反转而成为负向负载，这样选取了S曲线，使刚起动时的频率上升速度较慢，从而避免了变频器跳闸的发生，当然这是针对没有起动直流制动功能的变频器所采用的方法。九 转矩矢量控制矢量控制是基于理论上认为：异步电动机与直流电动机具有相同的转矩产生机理。矢量控制方式就是将定子电流分解成规定的磁场电流和转矩电流，分别进行控制，同时将两者合成后的定子电

32、流输出给电动机。因此，从原理上可得到与直流电动机相同的控制性能。采用转矩矢量控制功能，电动机在各种运行条件下都能输出最大转矩，尤其是电动机在低速运行区域。现在的变频器几乎都采用无反馈矢量控制，由于变频器能根据负载电流大小和相位进行转差补偿，使电动机具有很硬的力学特性，对于多数场合已能满足要求，不需在变频器的外部设置速度反馈电路。这一功能的设定，可根据实际情况在有效和无效中选择一项即可。与之有关的功能是转差补偿控制，其作用是为补偿由负载波动而引起的速度偏差，可加上对应于负载电流的转差频率。这一功能主要用于定位控制。十 节能控制风机、水泵都属于减转矩负载，即随着转速的下降，负载转矩与转速的平方成比

33、例减小，而具有节能控制功能的变频器设计有专用V/f模式，这种模式可改善电动机和变频器的效率，其可根据负载电流自动降低变频器输出电压，从而达到节能目的，可根据具体情况设置为有效或无效。要说明的是，九、十这两个参数是很先进的，但有一些用户在设备改造中，根本无法启用这两个参数，即启用后变频器跳闸频繁，停用后一切正常。究其原因有：(1)原用电动机参数与变频器要求配用的电动机参数相差太大。(2)对设定参数功能了解不够，如节能控制功能只能用于V/f控制方式中，不能用于矢量控制方式中。(3)启用了矢量控制方式，但没有进行电动机参数的手动设定和自动读取工作，或读取方法不当。变频器的控制电路及几种常见故障分析1

34、 引言 随着变频器在工业生产中日益广泛的应用，了解变频器的结构，主要器件的电气特性和一些常用参数的作用，及其常见故障越来越显示出其重要性。2 变频器控制电路给异步电动机供电 (电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路，称为控制电路，如图1所示。控制电路由以下电路组成：频率、电压的运算电路、主电路的电压、电流检测电路、电动机的速度检测电路、将运算电路的控制信号进行放大的驱动电路，以及逆变器和电动机的保护电路。在图 1点划线内，无速度检测电路为开环控制。在控制电路增加了速度检测电路，即增加速度指令，可以对异步电动机的速度进行控制更精确的闭环控制。1)运算电路将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电

35、流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。2)电压、电流检测电路 与主回路电位隔离检测电压、电流等。3)驱动电路为驱动主电路器件的电路，它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。4)I/0输入输出电路为了变频器更好人机交互，变频器具有多种输入信号的输入 (比如运行、多段速度运行等)信号，还有各种内部参数的输出“比如电流、频率、保护动作驱动等)信号。5)速度检测电路以装在异步电动轴机上的速度检测器 (TG、PLG等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。6)保护电路检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使

36、逆变器停止工作或抑制电压、电流值。逆变器控制电路中的保护电路，可分为逆变器保护和异步电动机保护两种，保护功能如下(1) 逆变器保护 瞬时过电流保护由于逆变电流负载侧短路等，流过逆变器器件的电流达到异常值 (超过容许值)时，瞬时停止逆变器运转，切断电流。变流器的输出电流达到异常值，也同样停止逆变器运转。 过载保护 逆变器输出电流超过额定值，且持续流通达规定的时间以上，为了防止逆变器器件、电线等损坏要停止运转。恰当的保护需要反时限特性，采用热继电器或者电子热保护 (使用电子电路)。过载是由于负载的GD2(惯性)过大或因负载过大使电动机堵转而产生。 再生过电压保护 采用逆变器是电动机快速减速时，由于

37、再生功率直流电路电压将升高，有时超过容许值。可以采取停止逆变器运转或停止快速减速的方法，防止过电压。 瞬时停电保护 对于数毫秒以内的瞬时停电，控制电路工作正常。但瞬时停电如果达数 10ms以上时，通常不仅控制电路误动作，主电路也不能供电，所以检出后使逆变器停止运转。 接地过电流保护逆变器负载接地时，为了保护逆变器有时要有接地过电流保护功能。但为了确保人身安全，需要装设漏电断路器。 冷却风机异常 有冷却风机的装置，当风机异常时装置内温度将上升，因此采用风机热继电器或器件散热片温度传感器，检出异常后停止逆变器。在温度上升很小对运转无妨碍的场合，可以省略。(2) 异步电机的保护过载保护过载检出装置与

38、逆变器保护共用，但考虑低速运转的过热时，在异步电动机内埋入温度检出器，或者利用装在逆变器内的电子热保护来检出过热。动作频繁时，可以考虑减轻电动机负载、增加电动机及逆变器容量等。超额 (超速)保护 逆变器的输出频率或者异步电动机的速度超过规定值时，停止逆变器运转。(3)其它保护 防止失速过电流急加速时，如果异步电动跟踪迟缓，则过电流保护电路动作，运转就不能继续进行 (失速)。所以，在负载电流减小之前要进行控制，抑制频率上升或使频率下降。对于恒速运转中的过电流，有时也进行同样的控制。 防止失速再生过电压减速时产生的再生能量使主电路直流电压上升，为了防止再生过电压电路保护动作，在直流电压下降之前要进

39、行控制，抑制频率下降，防止不能运转 (失速)。3 变频器控制回路的抗干扰措施 由于主回路的非线性 (进行开关动作)，变频器本身就是谐波干扰源，而其周边控制回路却是小能量、弱信号回路，极易遭受其它装置产生的干扰，造成变频器自身和周边设备无法正常的工作。因此，变频器在安装使用时，必须对控制回路采取抗干扰措施。1) 变频器的基本控制回路 同外部进行信号交流的基本回路有模拟与数字两种： 420mA电流信号回路(模拟)；15V/05V电压信号回路(模拟)。 开关信号回路，变频器的开停指令、正反转指令等 (数字)。 外部控制指令信号通过上述基本回路导入变频器，同时干扰源也在其回路上产生干扰电势，以控制电缆

40、为媒体入侵变频器。 2)干扰的基本类型及抗干扰措施。 静电耦合干扰：指控制电缆与周围电气回路的静电容耦合，在电缆中产生的电势。 措施：加大与干扰源电缆的距离，达到导体直径 40倍以上时，干扰程度就不大明显。 在两电缆间设置屏蔽导体，再将屏蔽导体接地。 静电感应干扰：指周围电气回路产生的磁通变化在电缆中感应出的电势。干扰的大小取决干扰源电缆产生的磁通大小，控制电缆形成的闭环面积和干扰源电缆与控制电缆间的相对角度。 措施：一般将控制电缆与主回路电缆或其它动力电缆分离铺设，分离距离通常在 30cm以上(最低为10cm)，分离困难时，将控制电缆穿过铁管铺设。将控制导体绞合，绞合间距越小，铺设的路线越短

41、，抗干扰效果越好。 电波干扰：指控制电缆成为天线，由外来电波在电缆中产生电势。 措施：同 1和2所述。必要时将变频器放入铁箱内进行电波屏蔽，屏蔽用的铁箱要接地。 接触不良干扰：指变频器控制电缆的电接点及继电器触点接触不良，电阻发生变化在电缆中产生的干扰。 措施：对继电器触点接触不良，采用并联触点或镀金触点继电器或选用密封式继电器。对电缆连接点应定期做拧紧加固处理。 电源线传导干扰：指各种电气设备从同一电源系统获得供电时，由其它设备在电源系统直接产生电势。 措施：变频器的控制电源由另外系统供电，在控制电源的输入侧装设线路滤波器；装设绝缘变压器，且屏蔽接地。 接地干扰：指机体接地和信号接地。对于弱

42、电压电流回路及任何不合理的接地均可诱发的各种意想不到的干扰，比如设置两个以上接地点，接地处会产生电位差，产生干扰。 措施：速度给定的控制电缆取 1点接地，接地线不作为信号的通路使用。电缆的接地在变频器侧进行，使用专设的接地端子，不与其它接地端子共用，并尽量减少接地端子引接点的电阻，一般不大于100d。 3)其它注意事项 装有变频器的控制柜，应尽量远离大容量变压器和电动机。其控制电缆线路也应避开这些漏磁通大的设备。 弱电压电流控制电缆不要接近易产生电弧的断路器和接触器。 控制电缆建议采用 1.25mm×2或2mm×2屏蔽绞合绝缘电缆。 屏蔽电缆的屏蔽要连续到电缆导体同样长。电

43、缆在端子箱中连接时，屏蔽端子要互相连接。 4 变频器常见故障分析 1)变频器充电起动电路故障 通用变频器一般为电压型变频器，采用交直交工作方式，即是输入为交流电源，交流电压三相整流桥整流后变为直流电压，然后直流电压经三相桥式逆变电路变换为调压调频的三相交流电输出到负载。当变频器刚上电时，由于直流侧的平波电容容量非常大，充电电流很大，通常采用一个起动电阻来限制充电电流，常见的变频起动两种电路，如图 1所示。充电完成后，控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路，起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏，变频器报警显示为直流母线电压故障，一般设计者在设计变频器的起动电路时，为了减少变频器的体积选择起动电

44、阻，都选择小一些，电阻值在1050，功率为1050W。 当变频器的交流输入电源频繁通时，或者旁路接触器的触点接触不良时，以及旁路晶闸管的导通阻值变大时，都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况，可购买同规格的电阻换之，同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输入侧电源频率开合引起的，必须消除这种现象才能将变频器投入使用；如果故障是由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起，则必须更换这些器件。2)变频器无故障显示，但不能高速运行 我厂一台变频器状态正常，但调不到高速运行，经检查，变频器并无故障，参数设置正确，调速输入信号正常，上电运行时测试出现变频器直流母线电压只有 450V左右，正常值为580600V，再

45、测输入侧，发现缺了一相，故障原因是输入侧的一个空气开关的一相接触不良造成的，为什么变频器输入缺相不报警仍能在低频段工作呢?实际上变频器缺一相输入时，是可以工作的，多数变频器的母线电压下限为400V，即是当直流母线电压降至400V以下时，变频器才报告直流母线低电压故障。当两相输入时，直流母线电压为380*1.2452V>400V。当变频器不运行时，由于平波电容的作用，直流电压也可达到正常值，新型的变频器都是采用PWM控制技术，调压调频的工作在逆变桥完成，所以在低频段输入缺相仍可以正常工作，但因为输入电压低输出电压低，造成异步电机转矩低，频率上不去。3)变频器显示过流出现这种故障显示时，首先

46、检查加速时间参数是否太短，力矩提升参数是否太大，然后检查负载是否太重。如果无这些现象，可以断开输出侧的电流互感器和直流侧的霍尔电流检测点，复位后运行，看是否出现过流现象，如果出现的话，很可能是 1PM模块出现故障，因为1PM模块内含有过压过流、欠压、过载、过热、缺相、短路等保护功能，而这些故障信号都是经模块控制引脚的输出Fn引脚传送到微控器的，微控器接收到故障信息后，一方面封锁脉冲输出，另一方面将故障信息显示在面板上，一般更换1PM模块。4)变频器显示过压故障变频器出现过压故障，一般是雷雨天气，由于雷电串入变频器的电源中，使变频器直流侧的电压检测器动作而跳闸，在这种情况下，通常只须断开变频器电

47、源 1min左右，再合上电源，即可复位；另一种情况是变频器驱动大惯性负载，就出现过压现象，因为这种情况下，变频器的减速停止属于再生制动，在停止过程中，变频器的输出频率按线性下降，而负载电机的频率高于变频器的输出频率，负载电机处于发电状态，机械能转化为电能，并被变频器直流侧的平波电容吸收，当这种能量足够大时，就会产生所谓的“泵升现象”，变频器直流侧的电压会超过直流母线的最大电压而跳闸，对于这种故障，一是将减速时间参数设置长些或增大制动电阻或增加制动单元；二是将变频器的停止方式设置为自由停车。5)电机发热，变频器显示过载 对于已经投入运行的变频器如果出现这种故障，就必须检查负载的状况；对于新安装的

48、变频器如果出现这种故障，很可能是 V/F曲线设置不当或电机参数设置有问题，如一台新装变频器，其驱动的是一台变频电机，电机额定参数为220V/50Hz，而变频器出厂时设置为380V/50Hz，由于安装人员没有正确设定变频器的V/F参数，导致电机运行一段时间后转子出现磁饱和，致使电机转速降低，发热而过载。所以在新变频器使用以前，必须设置好该参数，另外使用变频器的无速度传感器矢量控制方式时，没有正确的设置负载电机的额定电压、电流、容量等参数，也会导致电机热过载，还有一种情形是设置的变频器载波率过高时，也会导致电机发热过载，最后一种情形是电气设计者设计变频器常常在低频段工作，而没有考虑到在低频段工作的

49、电机散热变差的问题，致使电机工作一段时间后发热过载，对于这种，需加装散热装置。5 结束语 采用变频器作为异步电动机驱动器，尽管采用先进工艺和器件制造出来的新的可靠性非常高，但是如果使用不当或偶然事件也会发生造成变频器的损坏。要想在生产过程中，使用好变频器，熟悉变频器的结构原理，了解常见故障，对技术人员尤为重要。变频器的实际应用有七大误区误区1、使用变频器都能节电一些文献宣称变频调速器是节电控制产品，给人的感觉是只要使用变频调速器都能节电。实际上，变频调速器之所以能够节电，是因为其能对电动机进行调速。如果说变频调速器是节电控制产品的话，那么所有的调速设备也都可以说是节电控制产品。变频调速器只不过

50、比其它调速设备效率和功率因数略高罢了。变频调速器能否实现节电，是由其负载的调速特性决定的。对于离心风机、离心水泵这类负载，转矩与转速的平方成正比，功率与转速的立方成正比。只要原来采用阀门控制流量，且不是满负荷工作，改为调速运行，均能实现节电。当转速下降为原来的80%时，功率只有原来的51.2%。可见，变频调速器在这类负载中的应用，节电效果最为明显。对于罗茨风机这类负载，转矩与转速的大小无关，即恒转矩负载。若原来采用放风阀放走多余风量的方法调节风量，改为调速运行，也能实现节电。当转速下降为原来的80%时，功率为原来的80%。比在离心风机、离心水泵中的应用节电效果要小得多。对于恒功率负载，功率与转

51、速的大小无关。水泥厂恒功率负载，如配料皮带秤，在设定流量一定的条件下，当料层厚时，皮带速度减慢；当料层薄时，皮带速度加快。变频调速器在这类负载中的应用，不能节电。与直流调速系统比较，直流电动机比交流电动机效率高、功率因数高，数字直流调速器与变频调速器效率不相上下，甚至数字直流调速器比变频调速器效率略高。所以，宣称使用交流异步电动机和变频调速器比使用直流电动机和直流调速器要节电，理论和实践证明，这是不正确的。误区2、变频器的容量选择以电动机额定功率为依据相对于电动机来说，变频调速器的价格较贵，因此在保证安全可靠运行的前提下，合理地降低变频调速器的容量就显得十分有意义。变频调速器的功率指的是它适用

52、的4极交流异步电动机的功率。由于同容量电动机，其极数不同，电动机额定电流不同。随着电动机极数的增多，电动机额定电流增大。变频调速器的容量选择不能以电动机额定功率为依据。同时，对于原来未采用变频器的改造项目，变频调速器的容量选择也不能以电动机额定电流为依据。这是因为，电动机的容量选择要考虑最大负荷、富裕系数、电动机规格等因素，往往富裕量较大，工业用电动机常常在50%60%额定负荷下运行。若以电动机额定电流为依据来选择变频调速器的容量，留有富裕量太大，造成经济上的浪费，而可靠性并没有因此得到提高。对于鼠笼式电动机，变频调速器的容量选择应以变频器的额定电流大于或等于电动机的最大正常工作电流1.1倍为

53、原则，这样可以最大限度地节约资金。对于重载起动、高温环境、绕线式电动机、同步电动机等条件下，变频调速器的容量应适当加大。对于一开始就采用变频器的设计中，变频器容量的选择以电动机额定电流为依据无可厚非。这是因为此时变频器容量不能以实际运行情况来选择。当然，为了减少投资，在有些场合，也可先不确定变频器的容量，等设备实际运转一段时间后，再根据实际电流进行选择。内蒙古某水泥公司24m×13m水泥磨二级粉磨系统中，有1台国产N1500型OSepa高效选粉机，配用电动机型号为Y2315M4型，电动机功率为132kW，却选用FRN160P9S4E型变频器，这种变频器适用于4极、功率为160kW电动

54、机。投入运行后，最大工作频率48Hz，电流只有180A，不到电动机额定电流的70%，电动机本身已有相当的富裕量。而变频器选用规格又比拖动电动机大1个等级，造成不应有的浪费，可靠性不会因此而提高。安徽巢湖水泥厂3号石灰石破碎机，其喂料系统采用1500×12000板式喂料机，拖动电动机选用Y225M4型交流电动机，电动机额定功率45kW，额定电流为84.6A。在进行变频调速改造前，通过测试发现，板式喂料机拖动电动机正常运行时，三相平均电流仅30A，只有电动机额定电流的35.5%。为了节省投资，选用ACS60100603型变频器，该变频器额定输出电流为76A，适用于4极、功率为37kW电动

55、机，取得了较好的使用效果。这2个例子一反一正说明了，对于原来未采用变频器的改造项目，变频器的容量以实际工况为依据来选择可大幅度减少投资。误区3、用视在功率计算无功补偿节能收益用视在功率计算无功补偿节能效果。如文献1原系统风机工频满载工作时，电动机运行电流为289A，采用变频调速时，50Hz满载运行时的功率因数约为0.99，电流是257A，这是由于变频器内部滤波电容产生改善功率因数的作用。节能计算如下：S=UI=×380×(289257)=21kVA因此该文认为其节能效果约为单机容量的11%左右。实际分析：S即表示视在功率，即电压与电流的乘积，电压相同时，视在功率节约百分比与

56、电流节约百分比是一回事。在有电抗的电路中，视在功率只是反映了配电系统的允许最大输出能力，而不能反映电动机实际消耗的功率。电动机实际消耗的功率只能用有功功率表示。在该例中，虽用实际电流计算，但计算的是视在功率，而不是有功功率。我们知道，电动机实际消耗的功率是由风机及其负载决定的。功率因数的提高并没有改变风机的负载，也没有提高风机的效率，风机实际消耗的功率没有减少。功率因数提高后，电动机运行状态也没有改变，电动机定子电流并没有减少，电动机消耗的有功功率和无功功率都没有改变。功率因数提高的原因是变频器内部滤波电容产生无功功率供给了电动机消耗。随着功率因数提高，变频器的实际输入电流减少，从而减少了电网

57、至变频器之间的线损和变压器的铜耗。同时，负荷电流减小，给变频器供电的变压器、开关、接触器、导线等配电设备可以带更多的负载。需要指出的是，如果象该例一样不考虑线损和变压器铜耗的节约，而考虑变频器的损耗，变频器在50Hz满载运行时，不仅没有节能，而且还费电。因此，用视在功率计算节能效果是不对的。某水泥厂离心风机拖动电动机型号为Y280S4，额定功率为75kW，额定电压380V，额定电流140A。在进行变频调速改造前，阀门全开，通过测试发现，电动机电流70A，只有50%负荷，功率因数为0.49，有功功率为22.6kW，视在功率为4607kVA。在采用变频调速改造后，阀门全开，额定转速运行时，三相电网

58、平均电流为37A，从而认为节电（7037）÷70×100%=44.28%。这样计算，看似合理，实质上仍是以视在功率计算节能效果。该厂在进一步测试后发现，此时功率因数为0.94，有功功率为22.9kW，视在功率为24.4kVA。可见，有功功率增加，不但没有节电，反而费电。有功功率增加的原因是考虑了变频器的损耗，而没有考虑线损和变压器铜耗的节约。产生这种错误的关键在于没有考虑功率因数提高对电流下降的影响，默认功率因数不变，从而片面夸大了变频器的节能效果。因此，在计算节能效果时，必须用有功功率，不能用视在功率。误区4、变频器输出侧不能加装接触器几乎所有变频调速器使用说明书都指出，变频调速器输出侧不能加装接触器。如日本安川变频器